随着电动汽车保有量持续增长及快充技术应用,电力负荷需求也逐渐加大。为了适应这种趋势和变化,V2G将电动汽车与电网紧密地连接在一起,开启了一场能源革命的新篇章。
那么,什么是“V2G”?
V2G的定义V2G全称:Vehicle-to-Grid,即车网互动,利用电动汽车特有的储能功能与电网“双向奔赴”。V2G描述了电动汽车与电网间的双向流动关系。简单来说就是电动汽车可以作为可移动的储能装置,通过用电低谷时段充电,用电高峰时段对电网反向放电,构建起动态有效的“新能源汽车+电网”能源体系,起到削峰填谷的调峰作用,实现能量双向互动。
V2G的价值长远发展看,V2G技术是未来电网转型升级的重要组成部分。从商业逻辑上看,V2G带来了电网、车企、新能源车主三方共赢。
1、对电网价值
根据电网的需要,可以将电动车作为储能装置用于调控负荷,通过控制充电桩V2G系统的运行来调整电动汽车的充电和放电时间,从而在电网负荷高峰期间减轻负荷,平衡电网供需关系。如此一来,可以减少因电动汽车大量发展带来的用电压力,还能提高电网运行效率和可靠性,减少电网在储能建设上的投资。
2、对车企价值
对车企而言,V2G技术使用户有效降低了电动汽车的使用成本。在紧急情况下,还能利用V2G技术将具有电力输出功能的电动车当作紧急电源使用,将可利于推动电动车的生产与销售。
3、对新能源车主
电动汽车车主在电网负荷低、电价低的时候给车辆充电,通过充电桩V2G技术,电动汽车车主可以电网负荷高、电价高时将车辆存储的能量出售给电网公司,从而获得经济收益。
目前国内大部分车主对V2G的了解较少,存在一定顾虑,主要担心V2G会缩短动力电池的寿命。目前新能源汽车常用的三元锂电池充放电循环寿命普遍达到2000—3000次,而大部分私家车用户出行所需的电池循环寿命仅需500—600次左右,现有动力电池已具备一定的V2G应用潜力。
《实施意见》指出,在不提高成本的前提下,提升动力电池循环寿命至3000次以上,以满足V2G规模化应用。这是国家层面的政策首次从V2G的场景需求出发,对动力电池提出了明确的寿命指标和成本要求。这一指标的提出,为车企和电池企业提供了更为明确的政策导向,关于V2G后续的相关政策、标准和试点工作的部署也为企业提供了更为明确的产业化预期,将有利于引导相关企业加大长循环寿命动力电池的开发投入,通过产品性能的提升从根本上解决消费者对于电池寿命的顾虑。
就目前充电设施的能效而言,电动汽车充放电一次可能要损失约15%的电量。考虑到V2G过程中的损耗问题,《实施意见》提出,研制高可靠、高灵活、低能耗的V2G设备。通过提高充放电设施的能效,可以有效降低V2G损耗。此外,V2G为第三代宽禁带功率半导体的商业化应用提供了重要的适配场景,即在充电设施上采用第三代半导体以提升充放电效率,将有助于推动我国半导体产业的加速发展。
在电力电子领域,碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)作为宽禁带半导体材料的代表,正成为全球半导体市场的重要组成部分。凭借高温、高压和高频应用中的独特优势,这些材料正在重塑电动汽车产业的电源管理与能效水平,成为先进电力电子系统的核心技术支撑。
SiC半导体正在深刻变革电动汽车的电力电子架构。从800V电池系统到高功率直流充电桩,碳化硅凭借其高效、低损耗的特性,正在突破传统硅基半导体的瓶颈,成为电动汽车行业的新动力。
1.SiC技术作为电动汽车电力电子系统的核心,已进入大规模商用阶段。
2.800V电池系统与高功率DC充电器将成为未来EV市场的主流配置。
3.在成本下降与供应链成熟的双重推动下,SiC将在未来5-10年全面替代硅基器件,开启电动汽车的高效化与轻量化革命。
SiC不仅是电动汽车能效革命的关键技术,更是支撑未来高压架构与超快充技术的重要支柱。
旷通SiC作为宽禁带半导体材料在V2G技术中能实现快速充电的新型电动汽车架构,还为具有双向充电器的V2G应用开辟了新的机遇。
· 更低的功耗:旷通第3代SiC MOSFET在功耗方面有着显著的优势,这使得其在各种高功率密度应用中都能表现出色。
· 支持高功率密度应用:如开关电源(数据中心服务器、通信设备等)、光伏逆变器、电动汽车充电站等,旷通第3代SiC MOSFET都能提供高效、稳定的电力支持。
· 推动电动汽车行业发展:旷通第3代SiC MOSFET的推出将进一步推动电动汽车行业的发展,为电动汽车的高效化、轻量化、智能化提供有力的技术支撑。
随着电动汽车和电网技术的不断发展以及政策扶持力度的加大,V2G技术的商业化进程将显著加快,还可以通过降低整体系统成本、减小重量和尺寸、提高系统效率以及减轻热设计和成本负担。
未来,旷通将深研宽禁带半导体器件的应用技术,以技术创新和产品突破,实现能源互济互补,助力能源生态转型,优化能源运行方式,实现能源自治自愈。